(57)【要約】  機器温調装置（１）は、温調対象機器（ＢＰ）から吸熱して液状の作動流体を蒸発させる吸熱器（１２）と、吸熱器よりも上方に配置され、吸熱器にて蒸発したガス状の作動流体を凝縮させる凝縮器（１４）と、を備えている。機器温調装置は、吸熱器にて蒸発したガス状の作動流体を凝縮器に導くガス通路部（１６）と、凝縮器にて凝縮した液状の作動流体を吸熱器に導く液通路部（１８）と、を備えている。そして、ガス通路部および液通路部は、少なくとも一部で互いに当接する構成となっている。
2018055944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの温調対象機器（ＢＰ）の温度を調整可能な機器温調装置であって、
前記温調対象機器から吸熱して液状の作動流体を蒸発させる吸熱器（１２）と、
前記吸熱器よりも上方に配置され、前記吸熱器にて蒸発したガス状の作動流体を凝縮させる凝縮器（１４）と、
前記吸熱器にて蒸発したガス状の作動流体を前記凝縮器に導くガス通路部（１６）と、
前記凝縮器にて凝縮した液状の作動流体を前記吸熱器に導く液通路部（１８）と、を備え、
前記ガス通路部および前記液通路部は、少なくとも一部で互いに当接する構成となっている機器温調装置。
【請求項２】
少なくとも１つの温調対象機器（ＢＰ）の温度を調整可能な機器温調装置であって、
前記温調対象機器から吸熱して液状の作動流体を蒸発させる吸熱器（１２）と、
前記吸熱器よりも上方に配置され、前記吸熱器にて蒸発したガス状の作動流体を凝縮させる凝縮器（１４）と、
前記吸熱器にて蒸発したガス状の作動流体を前記凝縮器に導くガス通路部（１６）と、
前記凝縮器にて凝縮した液状の作動流体を前記吸熱器に導く液通路部（１８）と、を備え、
前記ガス通路部および前記液通路部は、少なくとも一部で前記液通路部が前記ガス通路部の内側に位置する二重管構造になっている機器温調装置。
【請求項３】
前記液通路部における前記ガス通路部に当接する液側当接部位（１８１）は、少なくとも一部の濡れ縁長さが前記ガス通路部における前記液通路部に当接するガス側当接部位（１６１）の濡れ縁長さよりも小さくなっている請求項１または２に記載の機器温調装置。
【請求項４】
前記ガス通路部における前記液通路部に当接するガス側当接部位（１６１）は、少なくとも一部の水力直径が、前記液通路部における前記ガス通路部に当接する液側当接部位（１８１）の水力直径よりも大きくなっている請求項１ないし３のいずれか１つに記載の機器温調装置。
【請求項５】
前記液通路部における前記ガス通路部に当接する液側当接部位（１８１）の少なくとも一部は、その全周が前記ガス通路部における前記液通路部に当接するガス側当接部位（１６１）に覆われている請求項１ないし４のいずれか１つに記載の機器温調装置。
【請求項６】
前記液通路部における前記ガス通路部に当接する液側当接部位（１８１）の少なくとも一部は、外部に露出する部位の濡れ縁長さが前記ガス通路部における前記液通路部に当接するガス側当接部位（１６１）における外部に露出する部位の濡れ縁長さよりも小さくなっている請求項１、３、４のいずれか１つに記載の機器温調装置。
【請求項７】
前記液通路部における前記ガス通路部に当接する液側当接部位（１８１）の少なくとも一部は、前記ガス通路部における前記液通路部に当接するガス側当接部位（１６１）と接する部位の面積が、外部に露出する部位の面積よりも大きくなっている請求項１または６に記載の機器温調装置。
【請求項８】
少なくとも１つの温調対象機器（ＢＰ）の温度を調整可能な機器温調装置であって、
前記温調対象機器から吸熱して液状の作動流体を蒸発させる吸熱器（１２）と、
前記吸熱器よりも上方に配置され、前記吸熱器にて蒸発したガス状の作動流体を凝縮させる凝縮器（１４）と、
前記吸熱器にて蒸発したガス状の作動流体を前記凝縮器に導くガス通路部（１６）と、
前記凝縮器にて凝縮した液状の作動流体を前記吸熱器に導く液通路部（１８）と、を備え、
前記液通路部の少なくとも一部は、その通路断面積が前記ガス通路部の通路断面積よりも小さくなっている機器温調装置。
【請求項９】
前記温調対象機器は、車両に搭載される組電池（ＢＰ）で構成されている請求項１ないし８のいずれか１つに記載の機器温調装置。
【発明の詳細な説明】
【関連出願への相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１６年９月２６日に出願された日本出願番号２０１６−１８６９５１号に基づくものであって、ここにその記載内容を援用する。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、少なくとも１つの温調対象機器の温度を調整可能な機器温調装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来、ループ型のサーモサイフォン方式の温調装置によって、電池温度を調整する電池温度調節装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載の電池温度調節装置は、熱媒体（すなわち、作動流体）を凝縮させる凝縮器としての熱媒体冷却部と、電池冷却器としての温度調節部とを備えている。【０００４】
また、電池温度調節装置は、熱媒体冷却部と温度調節部とが、熱媒体冷却部から温度調整部へ液相の熱媒体を導く液相流路、および温度調整部から熱媒体冷却部へ気相の熱媒体を導く気相流路にて接続されることで、環状の流体循環回路が構成されている。【０００５】
電池温度調節装置では、熱媒体の液相と気相との相変化によって熱媒体冷却部と温度調節部との間で熱媒体が循環する。これにより、電池温度調節装置では、温度調節部における電池からの吸熱が継続されることで、電池が冷却される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−４１４１８号公報
【発明の概要】
【０００７】
ところで、特許文献１に記載の電池温度調節装置は、熱媒体冷却部から温度調節部に液相の熱媒体を導く液相流路が外部に露出しており、外部からの受熱によって液相流路を流れる液相の熱媒体が蒸発し易い状態になっている。液相流路で作動流体が蒸発すると、蒸発した気相の作動流体が温度調節部側から熱媒体冷却部側に向かって逆流する。このような逆流は、流体循環回路における作動流体の循環を阻害して、温度調節部における温調対象機器の冷却性能を低下させる要因となることから好ましくない。
【０００８】
この対策としては、例えば、液相流路の外側または内側に、液相流路を流れる作動流体の外部からの受熱を抑制するための断熱部材等を付加することが考えられる。
【０００９】
しかしながら、液相流路に対して断熱部材を付加すると、機器温調装置の構成が複雑化すると共に、部品点数が増加してしまうことから好ましくない。
【００１０】
本開示は、簡素な構成によって、温調対象機器の冷却性能の向上を図ることが可能な機器温調装置を提供することを目的とする。
【００１１】
本開示は、少なくとも１つの温調対象機器の温度を調整可能な機器温調装置を対象としている。
【００１２】
本開示の１つの観点によれば、機器温調装置は、
温調対象機器から吸熱して液状の作動流体を蒸発させる吸熱器と、
吸熱器よりも上方に配置され、吸熱器にて蒸発したガス状の作動流体を凝縮させる凝縮器と、
吸熱器にて蒸発したガス状の作動流体を凝縮器に導くガス通路部と、
凝縮器にて凝縮した液状の作動流体を吸熱器に導く液通路部と、を備える。
【００１３】
そして、ガス通路部および液通路部は、少なくとも一部で互いに当接する構成となっている。
【００１４】
このように、液通路部の一部をガス通路部に当接させる構成とすれば、液通路部における外部に露出する面積が減少することで、外部からの受熱によって液通路部で生ずる作動流体の蒸発を抑えることができる。
【００１５】
本構成では、液通路部を介して吸熱器側から凝縮器側に向かうガス状の作動流体の逆流が抑えられるので、流体循環回路における作動流体の循環流量を確保して温調対象機器の冷却性能の向上を図ることができる。なお、流体循環回路は、吸熱器および凝縮器をガス通路部および液通路部で接続することで構成される環状の回路である。
【００１６】
また、本構成では、液通路部と熱交換し難いガス通路部が、液通路部の一部を断熱する断熱要素として機能するので、専用の断熱要素を付加する構成に比べて、機器温調装置の簡素化を図ることができる。従って、本構成の機器温調装置では、簡素な構成によって、温調対象機器の冷却性能の向上を図ることができる。
【００１７】
本開示の別の観点によれば、機器温調装置は、
温調対象機器から吸熱して液状の作動流体を蒸発させる吸熱器と、
吸熱器よりも上方に配置され、吸熱器にて蒸発したガス状の作動流体を凝縮させる凝縮器と、
吸熱器にて蒸発したガス状の作動流体を凝縮器に導くガス通路部と、
凝縮器にて凝縮した液状の作動流体を吸熱器に導く液通路部と、を備える。
【００１８】
そして、ガス通路部および液通路部は、少なくとも一部で液通路部がガス通路部の内側に位置する二重管構造になっている。
【００１９】
このように、液通路部の一部をガス通路部の内側に位置付ける二重管構造とすれば、ガス通路部が液通路部の一部を断熱する断熱要素として機能することで、外部からの受熱によって液通路部で生ずる作動流体の蒸発を充分に抑えることができる。さらに、本構成によれば、専用の断熱要素を付加する構成に比べて、機器温調装置の簡素化を図ることができる。
【００２０】
また、本開示の別の観点によれば、機器温調装置は、
温調対象機器から吸熱して液状の作動流体を蒸発させる吸熱器と、
吸熱器よりも上方に配置され、吸熱器にて蒸発したガス状の作動流体を凝縮させる凝縮器と、
吸熱器にて蒸発したガス状の作動流体を凝縮器に導くガス通路部と、
凝縮器にて凝縮した液状の作動流体を吸熱器に導く液通路部と、を備える。
【００２１】
そして、液通路部の少なくとも一部は、その通路断面積がガス通路部の通路断面積よりも小さくなっている。
【００２２】
これによると、温調対象機器の冷却時に、液通路部における液面がガス通路部における液面よりも高くなり易いため、液通路部における液面とガス通路部における液面とのヘッド差を確保し易くなる。従って、本構成の機器温調装置では、温調対象機器の冷却時における流体循環回路の作動流体の循環流量を増加させることができる。すなわち、本構成では、流体循環回路における作動流体の循環流量を確保して温調対象機器の冷却性能の向上を図ることができる。
【００２３】
また、本構成の機器温調装置は、液通路部およびガス通路の少なくとも一方の通路断面積を変化させることで実現することができるので、機器温調装置の複雑化や部品点数の増加を招くこともない。従って、本構成の機器温調装置では、簡素な構成によって、温調対象機器の冷却性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態の機器温調装置の概略構成図である。
【図２】第１実施形態の機器温調装置の模式図である。
【図３】第１実施形態の機器温調装置の比較例を示す模式図である。
【図４】第１実施形態の比較例のガス通路部における作動流体の状態を示す縦断面図である。
【図５】第１実施形態の比較例の液通路部における作動流体の流れを示す縦断面図である。
【図６】図１のＶＩ部分の内部構造を示す模式的な断面図である。
【図７】図２のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。
【図８】第１実施形態のガス側当接部位および液側当接部位における作動流体の流れを示す縦断面図である。
【図９】流体循環回路を循環する作動流体の状態を示すモリエル線図である。
【図１０】図１のＶＩ部分の内部構造の変形例を示す模式的な断面図である。
【図１１】第２実施形態のガス側当接部位および液側当接部位における断面図である。
【図１２】ガス側当接部位の水力直径および液側当接部位の水力直径の大小関係を説明するための説明図である。
【図１３】第３実施形態のガス側当接部位および液側当接部位における断面図である。
【図１４】第３実施形態のガス側当接部位および液側当接部位の変形例を示す断面図である。
【図１５】第４実施形態のガス側当接部位および液側当接部位における断面図である。
【図１６】第４実施形態のガス側当接部位および液側当接部位の変形例を示す断面図である。
【図１７】第５実施形態のガス側当接部位および液側当接部位における断面図である。
【図１８】第５実施形態のガス側当接部位および液側当接部位の変形例を示す断面図である。
【図１９】第６実施形態のガス側当接部位および液側当接部位における断面図である。
【図２０】第６実施形態のガス側当接部位および液側当接部位の第１変形例を示す断面図である。
【図２１】第６実施形態のガス側当接部位および液側当接部位の第２変形例を示す断面図である。
【図２２】第６実施形態のガス側当接部位および液側当接部位の第３変形例を示す断面図である。
【図２３】第７実施形態の機器温調装置の模式図である。
【図２４】第７実施形態の機器温調装置におけるガス通路部の液面高さと液通路部の液面高さを説明するための説明図である。
【図２５】第７実施形態の機器温調装置の比較例におけるガス通路部の液面高さと液通路部の液面高さを説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。
【００２６】
（第１実施形態）
本実施形態について、図１〜図９を参照して説明する。本実施形態では、本開示の機器温調装置１を車両に搭載された組電池ＢＰの電池温度Ｔｂを調節する装置に適用した例について説明する。図１に示す機器温調装置１を搭載する車両としては、組電池ＢＰを電源とする図示しない走行用電動モータによって走行可能な電気自動車、ハイブリッド自動車等を想定している。
【００２７】
組電池ＢＰは、直方体形状の複数の電池セルＢＣを積層配置した積層体で構成されている。組電池ＢＰを構成する複数の電池セルＢＣは、電気的に直列に接続されている。組電池ＢＰを構成する各電池セルＢＣは、充放電可能な二次電池（例えば、リチウムイオン電池、鉛蓄電池）で構成されている。なお、電池セルＢＣは、直方体形状に限らず、円筒形状等の他の形状を有していてもよい。また、組電池ＢＰは、電気的に並列に接続された電池セルＢＣを含んで構成されていてもよい。
【００２８】
組電池ＢＰは、図示しない電力変換装置およびモータジェネレータに接続されている。電力変換装置は、例えば、組電池ＢＰから供給された直流電流を交流電流に変換し、変換した交流電流を走行用電動モータ等の各種電気負荷に対して供給（すなわち、放電）する装置である。また、モータジェネレータは、車両の回生時に、車両の走行エネルギを電気エネルギに逆変換し、逆変換した電気エネルギを回生電力として電力変換装置等を介して組電池ＢＰに対して供給する装置である。
【００２９】
組電池ＢＰは、車両の走行中の電力供給等を行うと自己発熱することで、過度に高温になることがある。組電池ＢＰが過度に高温になると、電池セルＢＣの劣化が促進されることから、自己発熱が少なくなるように出力および入力を制限する必要がある。このため、電池セルＢＣの出力および入力を確保するためには、所定の温度以下に維持するための冷却手段が必要となる。
【００３０】
また、組電池ＢＰは、夏季における駐車中等にも組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが過度に高温となることがある。すなわち、組電池ＢＰを含む蓄電装置は、車両の床下やトランクルームの下側に配置されることが多く、車両の走行中に限らず、夏季における駐車中等にも組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが徐々に上昇して、組電池ＢＰが過度に高温となることがある。組電池ＢＰが高温環境下で放置されると、劣化が進行することで電池寿命が大幅に低下することから、車両の駐車中等にも組電池ＢＰの電池温度Ｔｂを所定の温度以下に維持することが望まれている。
【００３１】
さらに、組電池ＢＰは、複数の電池セルＢＣで構成されているが、各電池セルＢＣの温度にバラツキがあると、各電池セルＢＣの劣化の進行度合いに偏りが生じて、組電池ＢＰ全体の入出力特性が低下してしまう。これは、組電池ＢＰが電池セルＢＣの直列接続体を含んでいることで、各電池セルＢＣのうち、最も劣化が進行した電池セルＢＣの電池特性に応じて組電池ＢＰ全体の入出力特性が決まるからである。このため、組電池ＢＰを長期間、所望の性能を発揮させるためには、各電池セルＢＣの温度バラツキを低減させる均温化が重要となる。
【００３２】
ここで、組電池ＢＰを冷却する冷却手段としては、送風機による空冷式の冷却手段、蒸気圧縮式の冷凍サイクルの冷熱を利用した冷却手段が一般的となっている。
【００３３】
ところが、送風機を用いた空冷式の冷却手段は、車室内の空気等を組電池ＢＰに送風するだけなので、組電池ＢＰを充分に冷却するだけの冷却能力が得られないことがある。
【００３４】
また、冷凍サイクルの冷熱を利用した冷却手段は、組電池ＢＰの冷却能力が高いものの、車両の駐車中に、電力消費量の多い圧縮機等を駆動させることが必要となる。このことは、電力消費量の増大、騒音の増大等を招くことになるため好ましくない。
【００３５】
そこで、本実施形態の機器温調装置１では、圧縮機による冷媒の強制循環ではなく、作動流体の自然循環によって組電池ＢＰの電池温度Ｔｂを調整するサーモサイフォン方式が採用されている。
【００３６】
機器温調装置１は、車両に搭載された組電池ＢＰを温調対象機器として、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂを調整する装置である。図１に示すように、機器温調装置１は、作動流体が循環する流体循環回路１０および制御装置１００を備えている。流体循環回路１０を循環する作動流体としては、蒸気圧縮式の冷凍サイクルで利用される冷媒（例えば、Ｒ１３４ａ、Ｒ１２３４ｙｆ）が採用されている。
【００３７】
流体循環回路１０は、作動流体の蒸発および凝縮により熱移動を行うヒートパイプであり、ガス状の作動流体が流れる流路と液状の作動流体が流れる流路とが分離されたループ型のサーモサイフォンとなるように構成されている。
【００３８】
図２に示すように、流体循環回路１０は、吸熱器１２、凝縮器１４、ガス通路部１６、および液通路部１８を含んで構成されている。なお、図２に示す矢印ＤＲｖは、鉛直線の延びる方向、すなわち鉛直方向を示している。
【００３９】
本実施形態の流体循環回路１０は、吸熱器１２、凝縮器１４、ガス通路部１６、および液通路部１８が互いに接続されることによって、閉じられた環状の流体回路として構成されている。流体循環回路１０は、その内部を真空排気した状態で、所定量の作動流体が封入されている。
【００４０】
吸熱器１２は、温調対象機器である組電池ＢＰの冷却時に、組電池ＢＰから吸熱して液状の作動流体を蒸発させる蒸発器として機能する熱交換器である。吸熱器１２は、組電池ＢＰの底面部側に対向する位置に配置されている。吸熱器１２は、厚みの薄い扁平な直方体形状を有している。
【００４１】
吸熱器１２は、組電池ＢＰの底面部に近接する機器近接部が、組電池ＢＰと吸熱器１２との間で熱を移動させる伝熱部を構成している。機器近接部は、組電池ＢＰを構成する各電池セルＢＣに温度分布が生じないように、組電池ＢＰの底面部の全域を覆う大きさを有している。
【００４２】
吸熱器１２は、組電池ＢＰとの間で熱移動可能なように、機器近接部が組電池ＢＰの底面部に接触している。なお、吸熱器１２は、組電池ＢＰとの間で熱移動可能であれば、機器近接部が組電池ＢＰの底面部から離れた配置構成となっていてもよい。
【００４３】
ここで、吸熱器１２における作動流体の液面が吸熱器１２の機器近接部から離れている場合、組電池ＢＰの熱が、吸熱器１２の内部の液状の作動流体に伝わり難くなってしまう。すなわち、吸熱器１２における作動流体の液面が吸熱器１２の機器近接部から離れている場合、吸熱器１２の内部に存する液状の作動流体の蒸発が抑制されてしまう。
【００４４】
このため、本実施形態では、流体循環回路１０に封入される作動流体の充填量が、組電池ＢＰの冷却時において、吸熱器１２の内部が液状の作動流体で満たされる量となっている。なお、本実施形態の作動流体の液面は、少なくとも組電池ＢＰの冷却を停止した際に、ガス通路部１６の内部および液通路部１８の内部の双方に形成される。具体的には、本実施形態の作動流体の液面は、少なくとも組電池ＢＰの冷却を停止した際に、吸熱器１２よりも上方に位置するガス通路部１６の内部および液通路部１８の内部の双方に形成される。
【００４５】
吸熱器１２は、ガス通路部１６の下方側の端部が接続されるガス出口部１２１、および液通路部１８の下方側の端部が接続される液入口部１２２を有している。本実施形態の吸熱器１２では、ガス出口部１２１が側面部に設けられ、液入口部１２２が底面部に設けられている。なお、液入口部１２２は、ガス出口部１２１と同様に、吸熱器１２における側面部に設けられていてもよい。
【００４６】
吸熱器１２は、アルミニウム、銅等の熱伝導性に優れた金属または合金によって構成されている。なお、吸熱器１２は、金属以外の材料によって構成することも可能であるが、少なくとも伝熱部を構成する機器近接部を熱伝導性に優れた材料によって構成することが望ましい。
【００４７】
凝縮器１４は、吸熱器１２にて蒸発したガス状の作動流体を凝縮させる熱交換器である。凝縮器１４は、送風ファンＢＦから送風された送風空気とガス状の作動流体とを熱交換させて、ガス状の作動流体を凝縮させる空冷式の熱交換器で構成されている。凝縮器１４は、その内部で凝縮した液状の作動流体が自重によって吸熱器１２に移動するように、鉛直方向ＤＲｖにおいて吸熱器１２よりも上方側に配置されている。
【００４８】
凝縮器１４は、ガス通路部１６の上方側の端部が接続されるガス入口部１４１、および液通路部１８の上方側の端部が接続される液出口部１４２を有している。本実施形態の凝縮器１４では、ガス入口部１４１および液出口部１４２が鉛直方向において互いに対向する部位に設けられている。
【００４９】
また、本実施形態の凝縮器１４は、鉛直方向ＤＲｖにおいてガス入口部１４１が液出口部１４２よりも上方側に位置するように設けられている。具体的には、本実施形態の凝縮器１４は、ガス入口部１４１が凝縮器１４における上端部に設けられ、液出口部１４２が凝縮器１４における下端部に設けられている。
【００５０】
凝縮器１４は、アルミニウム、銅等の熱伝導性に優れた金属または合金によって構成されている。なお、凝縮器１４は、金属以外の材料を含んで構成されていてもよいが、少なくとも空気と熱交換する部位については、熱伝導性に優れた材料によって構成することが望ましい。
【００５１】
送風ファンＢＦは、車室内の空気または車室外の空気を凝縮器１４に向けて吹き出す装置である。送風ファンＢＦは、凝縮器１４の内部に存する作動流体の放熱量を調整する放熱量調整部として機能する。送風ファンＢＦは、通電によって作動する電動ファンで構成されている。送風ファンＢＦは、制御装置１００に接続され、制御装置１００からの制御信号に基づいて送風能力が制御される。
【００５２】
ガス通路部１６は、吸熱器１２にて蒸発したガス状の作動流体を凝縮器１４に導くものである。ガス通路部１６は、下方側の端部が吸熱器１２のガス出口部１２１に接続され、上方側の端部が凝縮器１４のガス入口部１４１に接続されている。本実施形態のガス通路部１６は、内部に作動流体が流通する流路が形成された配管で構成されている。
【００５３】
本実施形態のガス通路部１６は、通路断面が円形となる円筒管で構成されている。なお、図面に示すガス通路部１６は、あくまでも一例である。ガス通路部１６は、車両への搭載性を考慮して適宜変更可能である。
【００５４】
液通路部１８は、凝縮器１４にて凝縮した液状の作動流体を吸熱器１２に導くものである。液通路部１８は、下方側の端部が吸熱器１２の液入口部１２２に接続され、上方側の端部が凝縮器１４の液出口部１４２に接続されている。本実施形態の液通路部１８は、内部に作動流体が流通する流路が形成された配管で構成されている。本実施形態の液通路部１８は、通路断面が円形となる円筒管で構成されている。
【００５５】
本実施形態の液通路部１８は、凝縮器１４側の部位が吸熱器１２側の部位の上方に位置している。なお、図面に示す液通路部１８は、あくまでも一例である。液通路部１８は、車両への搭載性を考慮して適宜変更可能である。
【００５６】
このように構成されるサーモサイフォン方式の機器温調装置１では、凝縮器１４側に存する作動流体の温度が組電池ＢＰの電池温度Ｔｂよりも低いとなると、吸熱器１２にて液状の作動流体が蒸発し始める。この際、吸熱器１２における液相の作動流体の蒸発潜熱によって組電池ＢＰが冷却される。
【００５７】
また、吸熱器１２の内部で蒸発した作動流体は、ガス化してガス通路部１６を介して凝縮器１４に流入する。凝縮器１４に流入したガス状の作動流体は、凝縮器１４にて冷却されることで液化して、液通路部１８を介して再び吸熱器１２に流入する。
【００５８】
このように、機器温調装置１では、圧縮機等の駆動装置を必要とせずに、作動流体が、吸熱器１２、ガス通路部１６、凝縮器１４、液通路部１８の順に流体循環回路１０を自然循環することで、組電池ＢＰの継続的な冷却を実施可能な構成となっている。
【００５９】
ここで、図３は、本実施形態の機器温調装置１の比較例となる温調装置ＣＥの模式図である。図３に示す比較例の温調装置ＣＥは、ガス通路部Ｇｔｂおよび液通路部Ｌｔｂの双方が互いに離れた状態で、外部に露出した構成となっている点が本実施形態の機器温調装置１と相違している。なお、説明の便宜上、図３〜図５では、比較例の温調装置ＣＥにおける本実施形態の機器温調装置１と同様の構成について同一の参照符号を付している。
【００６０】
図３に示すように、比較例の温調装置ＣＥの如く、ガス通路部Ｇｔｂおよび液通路部Ｌｔｂが全体的に外部に露出する構成となっていると、外部から受熱してしまう。
【００６１】
ガス通路部Ｇｔｂには、基本的にガス状の作動流体が流れる。このため、ガス通路部Ｇｔｂでは、図４に示すように、外部から受熱しても、ガス状態が維持されて、吸熱器１２側から凝縮器１４側に向かって流れる。
【００６２】
一方、液通路部Ｌｔｂには、基本的に液状の作動流体が流れる。このため、液通路部Ｌｔｂでは、図５に示すように、外部から受熱すると、内部に存する液状の作動流体が蒸発し易くなる。
【００６３】
液通路部Ｌｔｂで液状の作動流体が蒸発すると、図５の矢印ＲＦに示すように、作動流体の蒸発によって生じた気泡が吸熱部１２側から凝縮器１４側に向かって逆流する。このような逆流は、流体循環回路１０における作動流体の循環を阻害して、吸熱部１２における組電池ＢＰの冷却性能を低下させる要因となることから好ましくない。
【００６４】
この対策としては、例えば、液通路部Ｌｔｂの外側または内側に、液通路部Ｌｔｂを流れる作動流体の外部からの受熱を抑制するための断熱部材等を付加することが考えられるが、温調装置ＣＥの構成が複雑化すると共に、部品点数が増加してしまう。
【００６５】
そこで、本実施形態の機器温調装置１では、液通路部１８における外部からの受熱を抑えるために、図１、図２に示すように、液通路部１８の一部に対してガス通路部１６を当接させる構成としている。すなわち、本実施形態の液通路部１８は、ガス通路部１６に当接する液側当接部位１８１を有している。また、本実施形態のガス通路部１６は、液通路部１８に当接するガス側当接部位１６１を有している。これにより、本実施形態の液通路部１８は、その一部がガス通路部１６に当接することで、比較例の液通路部Ｌｔｂに比べて、外部に露出する面積が小さくなっている。
【００６６】
具体的には、図６および図７に示すように、本実施形態の液通路部１８およびガス通路部１６は、その通路途中において、液通路部１８がガス通路部１６の内側に位置する二重管構造ＤＴになっている。本実施形態の液通路部１８およびガス通路部１６は、その通路途中において、鉛直方向ＤＲｖに延びる液通路部１８の側方を覆うように、ガス通路部１６が構成されている。本実施形態の二重管構造ＤＴは、液通路部１８の出入口が上端と下端に設定され、ガス通路部１６の出入口が上端および下端に連なる側方に設定された構造になっている。
【００６７】
本実施形態の液通路部１８およびガス通路部１６は、少なくともに二重管構造ＤＴの内管Ｔｉｎと外管Ｔｏｕｔの接続部ＣＰにて互いに当接している。また、液通路部１８およびガス通路部１６は、その一部が二重管構造ＤＴを構成する内管Ｔｉｎを共通の構成要素として備えている。本実施形態の液通路部１８およびガス通路部１６は、二重管構造ＤＴの内管Ｔｉｎによって各通路部１６、１８が互いに当接していると解釈することができる。
【００６８】
本実施形態では、ガス通路部１８のうち、上述の二重管構造ＤＴとなっている部位が液通路部１８に当接するガス側当接部位１６１を構成している。具体的には、ガス側当接部位１６１は、二重管構造ＤＴを構成する外管Ｔｏｕｔからなるガス外周部１６１ａと、二重管構造ＤＴを構成する内管Ｔｉｎの外周側の部位からなるガス内周部１６１ｂとを有している。ガス内周部１６１ｂは、ガス側当接部位１６１のうち、液通路部１８に対して直に当接する部位である。
【００６９】
また、本実施形態では、液通路部１８のうち、上述の二重管構造ＤＴとなっている部位がガス通路部１６に当接する液側当接部位１８１を構成している。この液側当接部位１８１は、二重管構造ＤＴを構成する内管Ｔｉｎの内周側の部位によって構成されている。本実施形態の液通路部１８の液側当接部位１８１は、その全周がガス通路部１６のガス側当接部位１６１に覆われている。
【００７０】
本実施形態の液通路部１８の液側当接部位１８１は、ガス通路部１６のガス側当接部位１６１の内側に位置している。このため、液側当接部位１８１の濡れ縁長さＬｆｗｌは、ガス側当接部位１８１の濡れ縁長さＬｆｗｇよりも小さくなっている。
【００７１】
ここで、濡れ縁長さＬｆｗは、各通路部１６、１８の通路断面における周方向の長さ（すなわち、通路断面長さ）を意味している。液側当接部位１８１の直径をＤｌとした場合、液側当接部位１８１の通路断面における周方向の長さは、「π×Ｄｌ」程度となる。また、ガス側当接部位１６１の外径をＤｇとした場合、ガス側当接部位１６１の通路断面における周方向の長さは、「π×（Ｄｌ＋Ｄｇ）」程度となる。このため、液側当接部位１８１の濡れ縁長さＬｆｗｌは、ガス側当接部位１６１の濡れ縁長さＬｆｗｇよりも小さくなる。
【００７２】
また、本実施形態のガス側当接部位１６１の水力直径Ｄｅｇは、液側当接部位１８１の水力直径Ｄｅｌよりも大きくなっている。水力直径Ｄｅは、配管における代表長さを円筒管の直径に置き換えた等価直径であり、以下の数式Ｆ１で定義される。
【００７３】
Ｄｅ＝４×Ａｆ／Ｌｆｗ…（Ｆ１）
上述の数式Ｆ１では、Ａｆが通路断面積を示し、Ｌｆｗが濡れ縁長さを示している。
【００７４】
前述したように、本実施形態の液側当接部位１８１の濡れ縁長さＬｆｗｌは、ガス側当接部位１６１の濡れ縁長さＬｆｗｇよりも小さくなっている。このため、本実施形態のガス通路部１６は、ガス側当接部位１６１の水力直径Ｄｅｇが液側当接部位１８１の水力直径Ｄｅｌよりも大きくなるように、ガス側当接部位１６１の通路断面積Ａｆｇが液側当接部位１８１の通路断面積Ａｆｌよりも大きくなっている。
【００７５】
続いて、機器温調装置１の電子制御部を構成する制御装置１００について図１を参照して説明する。図１に示す制御装置１００は、プロセッサ、記憶部（例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ）を含むマイクロコンピュータと、その周辺回路から構成されている。なお、制御装置１００の記憶部は、非遷移的実体的記憶媒体で構成されている。
【００７６】
制御装置１００は、記憶部に記憶された制御プログラムに基づいて、各種演算、処理を行う。制御装置１００は、出力側に接続された送風ファンＢＦ等の各種機器の作動を制御する。
【００７７】
制御装置１００は、その入力側に電池温度検出部１０１および凝縮器温度検出部１０２を含む各種センサ群が接続されている。
【００７８】
電池温度検出部１０１は、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂを検出する温度センサで構成されている。なお、電池温度検出部１０１は、複数の温度センサで構成されていてもよい。この場合、電池温度検出部１０１は、例えば、複数の温度センサの検出値の平均値を制御装置１００に出力する構成となっていてもよい。
【００７９】
凝縮器温度検出部１０２は、凝縮器１４の内部に存する作動流体の温度を検出する温度センサで構成されている。凝縮器温度検出部１０２は、凝縮器１４の内部に存する作動流体の温度を直接的に検出する構成に限らず、例えば、凝縮器１４の表面温度を凝縮器１４の内部に存する作動流体の温度として検出するように構成されていてもよい。
【００８０】
ここで、本実施形態の制御装置１００は、その出力側に接続された各種制御機器を制御するハードウェアおよびソフトウェアで構成される複数の制御部を集約した装置である。本実施形態の制御装置１００には、送風ファンＢＦの回転数を制御するファン制御部１００ａ等が集約されている。本実施形態の制御装置１００は、組電池ＢＰの温度が所定の基準温度に上昇すると、凝縮器１４における作動流体の放熱を促進されるように、送風ファンＢＦを作動させる。
【００８１】
次に、本実施形態の機器温調装置１の作動について説明する。機器温調装置１では、車両の走行時の自己発熱等によって組電池ＢＰの温度が所定の基準温度に上昇すると、制御装置１００が送風ファンＢＦを作動させる。
【００８２】
また、機器温調装置１では、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが上昇すると、組電池ＢＰの熱が吸熱器１２に移動する。そして、吸熱器１２では、組電池ＢＰから吸熱することで液状の作動流体の一部が蒸発する。この際、組電池ＢＰは、吸熱器１２の内部に存する作動流体の蒸発潜熱によって冷却され、その温度が低下する。
【００８３】
吸熱器１２にて蒸発したガス状の作動流体は、吸熱器１２のガス出口部１２２からガス通路部１６に流出し、図２の矢印Ｆｃｇで示すように、ガス通路部１６を介して凝縮器１４へ移動する。
【００８４】
凝縮器１４では、送風ファンＢＦからの送風空気に放熱することで、ガス状の作動流体が凝縮する。凝縮器１４の内部では、ガス状の作動流体が液化して作動流体の比重が増大する。これにより、凝縮器１４の内部で液化した作動流体は、その自重によって凝縮器１４の液出口部１４２に向かって下降する。
【００８５】
凝縮器１４で凝縮した液状の作動流体は、凝縮器１４の液出口部１４２から液通路部１８に流出し、図２の矢印Ｆｃｌで示すように、液通路部１８を介して吸熱器１２へ移動する。
【００８６】
このように、機器温調装置１は、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが上昇すると、作動流体がガス状態と液状態とに相変化しながら吸熱器１２と凝縮器１４との間を循環し、吸熱器１２から凝縮器１４に熱が輸送されることで組電池ＢＰが冷却される。
【００８７】
本実施形態の液通路部１８は、図７に示すように、その一部がガス通路部１６で覆われている。本実施形態の機器温調装置１では、外部からの受熱によって液通路部１８の内部における作動流体の蒸発を抑えることができる。
【００８８】
ここで、本実施形態の如く、液通路部１８とガス通路部１６とが当接した構成となっていると、液通路部１８の内部に存する作動流体の熱が、ガス通路部１６の内部に存する作動流体に移動してしまうことが懸念される。
【００８９】
しかしながら、サーモサイフォン方式の機器温調装置１では、液通路部１８の内部に存する作動流体とガス通路部１６の内部に存する作動流体との温度差が小さい。このため、サーモサイフォン方式の機器温調装置１では、液通路部１８の内部に存する作動流体とガス通路部１６の内部に存する作動流体との熱交換が殆ど生じない。
【００９０】
以下、サーモサイフォン方式の機器温調装置１における液通路部１８内の作動流体とガス通路部１６内の作動流体との温度差が小さい理由について、図８を参照して説明する。
【００９１】
図８は、流体循環回路１０を循環する作動流体の状態を示すモリエル線図である。図８では、点Ａが吸熱器１２のガス出口部１２１における作動流体の状態を示し、点Ｂが凝縮器１４のガス入口部１４１における作動流体の状態を示している。また、図８では、点Ｃが凝縮器１４の液出口部１４２における作動流体の状態を示し、点Ｄが吸熱器１２の液入口部１２２における作動流体の状態を示している。なお、説明の便宜上、図８では、実際の圧力変化を誇張して図示したものを示している。
【００９２】
吸熱器１２における作動流体は、組電池ＢＰから吸熱して蒸発することで、図８の点Ａで示すように、吸熱器１２のガス出口部１２１において過熱度が実質的にゼロとなる。吸熱器１２のガス出口部１２１からガス通路部１６に流出した作動流体は、ガス通路部１６を介して凝縮器１４に流入する。この際、ガス通路部１６における圧力損失によって、作動流体の圧力が図８の点Ａから図８の点Ｂに若干低下する。
【００９３】
凝縮器１４では、ガス入口部１４１から流入したガス状の作動流体が凝縮することで、ガス入口部１４１から液出口部１４２に至る過程で、作動流体のエンタルピが図８の点Ｂから図８の点Ｃまで低下する。
【００９４】
凝縮器１４において凝縮した作動流体は、液通路部１８を介して吸熱器１２に再び流入する。この際、液通路部１８の作動流体の液面とガス通路部１６の作動流体の液面とのヘッド差Δｈによって、作動流体の圧力が図８の点Ｃから図８の点Ｄまで上昇する。このため、ガス通路部１８の作動流体の温度は、液通路部１８の作動流体の温度よりも高くなる。
【００９５】
ところが、図８の点Ｃから図８の点Ｄにおける圧力上昇は１５ｋＰａにも満たない程度であり、ガス通路部１８の作動流体と液通路部１８の作動流体との温度差は、極めて小さくなる。このため、サーモサイフォン方式の機器温調装置１では、液通路部１８の内部に存する作動流体とガス通路部１６の内部に存する作動流体との熱交換が殆ど生じない。
【００９６】
以上説明した本実施形態の機器温調装置１は、液通路部１８の一部がガス通路部１６に当接する構成となっている。これによれば、液通路部１８における外部に露出する面積が減少することで、外部からの受熱によって液通路部１８で生ずる作動流体の蒸発を抑えることができる。
【００９７】
このため、本実施形態の機器温調装置１では、液通路部１８におけるガス状の作動流体の逆流が抑えられるので、流体循環回路１０における作動流体の循環流量を確保して、吸熱器１２における組電池ＢＰの冷却性能の向上を図ることができる。
【００９８】
また、本実施形態の機器温調装置１では、液通路部１８と熱交換し難いガス通路部１６が、液通路部１８の一部を断熱する断熱要素として機能する。このため、本実施形態の機器温調装置１では、専用の断熱要素を付加する構成に比べて、機器温調装置１の簡素化を図ることができる。従って、本実施形態の機器温調装置１では、簡素な構成によって、組電池ＢＰの冷却性能の向上を図ることができる。
【００９９】
具体的には、本実施形態の機器温調装置１は、ガス通路部１６および液通路部１８は、少なくとも一部で液通路部１８がガス通路部１６の内側に位置する二重管構造ＤＴになっている。そして、本実施形態の機器温調装置１では、液通路部１８の液側当接部位１８１の全周がガス通路部１６のガス側当接部位１６１に覆われている。これによると、液側当接部位１８１は、ガス側当接部１６１にて全周が覆われることで、外部に露出しない構成となる。本構成では、外部からの受熱によって液通路部１８で生ずる作動流体の蒸発を充分に抑えることができる。
【０１００】
また、本実施形態の機器温調装置１は、液通路部１８の液側当接部位１８１の濡れ縁長さが、ガス通路部１６のガス側当接部位１６１の濡れ縁長さよりも小さくなっている。これによると、液側当接部位１８１における外部から受熱する面積を充分に減少させることができるので、外部からの受熱によって液通路部１８で生ずる作動流体の蒸発を充分に抑えることができる。
【０１０１】
さらに、本実施形態の機器温調装置１は、液通路部１８の液側当接部位１８１の通路断面積が、ガス通路部１６のガス側当接部位１６１の通路断面積よりも小さくなっている。これによると、液通路部１８における液面がガス通路部１６における液面よりも高くなるため、液通路部１８における液面とガス通路部１６における液面とのヘッド差によって、流体循環回路１０の作動流体の循環流量を増加させることができる。すなわち、本構成では、流体循環回路１０における作動流体の循環流量を確保して組電池ＢＰの冷却性能の向上を図ることができる。
【０１０２】
ここで、液通路部１８およびガス通路部１６は、同じ流量、且つ、同じ水力直径となっている場合、ガス状の作動流体が流れるガス通路部１６の方が、圧力損失が大きくなる。なお、ガス通路部１６の方が液通路部１８よりも圧力損失が大きくなる理由については後述する。
【０１０３】
ガス通路部１６における圧力損失が大きいことは、流体循環回路１０における作動流体の循環を阻害して、吸熱器１２における組電池ＢＰの冷却性能を低下させる要因となることから好ましくない。
【０１０４】
これに対して、本実施形態の機器温調装置１では、ガス通路部１６のガス側当接部位１６１の水力直径Ｄｅｇが、液通路部１８の液側当接部位１８１の水力直径Ｄｅｌよりも大きくなっている。本構成では、ガス通路部１６における圧力損失を抑えることができるので、流体循環回路１０における作動流体の循環流量を確保して組電池ＢＰの冷却性能の向上を図ることができる。
【０１０５】
以下、ガス通路部１６の方が液通路部１８よりも圧力損失が大きくなる理由について説明する。まず、連続の式（以下の数式Ｆ２）によれば、流体循環回路１０を流れる作動流体の密度ρ、通路断面積Ａｆ、作動流体の流速ｖを乗算した値が一定となる。
【０１０６】
ρ×Ａｆ×ｖ＝一定…（Ｆ２）
ガス状の作動流体は、液状の作動流体よりも密度ρが小さい。このため、通路断面積Ａｆが一定となる場合、ガス通路部１６を流れるガス状の作動流体は、密度が小さい分、液通路１８を流れる液状の作動流体よりも流速が大きくなる。
【０１０７】
続いて、配管における圧力損失（具体的には、摩擦損失）ΔＰは、以下の数式Ｆ３、Ｆ４で示される。
【０１０８】
ΔＰ＝ζ×｛（ρ×ｖ２）／２｝…（Ｆ３）
ζ＝λ×（ｌ×Ｄｅ）∝λ×（ｌ／Ａｆ１／２）…（Ｆ４）
なお、数式Ｆ４では、λが管摩擦係数を示し、Ｄｅが水力直径を示し、ｌが配管の長さを示している。また、通路断面積Ａｆは、水力直径Ｄｅの２乗に比例する。このため、数式Ｆ４におけるζは、通路断面積Ａｆの０．５乗に比例することになる。
【０１０９】
数式Ｆ３によれば、圧力損失は、密度ρに比例し、流速ｖの二乗に比例する。このため、通路断面積Ａｆが一定となる場合、液状の作動流体よりも流速が大きいガス状の作動流体の方が、圧力損失が大きくなるのである。
【０１１０】
（第１実施形態の変形例）
上述の第１実施形態では、二重管構造ＤＴとして、液通路部１８の出入口が上端と下端に設定され、ガス通路部１６の出入口が上端と下端との間の側方に設定された構造を例示したが、これに限定されない。二重管構造ＤＴは、例えば、図１０に示すように、ガス通路部１６の出入口が上端と下端に設定され、液通路部１８の出入口が上端および下端に連なる側方に設定された構造になっていてもよい。
【０１１１】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図１１、図１２を参照して説明する。本実施形態の機器温調装置１は、ガス通路部１６および液通路部１８の一部を構成する二重管構造ＤＴが、角筒状の外管Ｔｏｕｔおよび内管Ｔｉｎで構成されている点が第１実施形態と相違している。
【０１１２】
図１１に示すように、液通路部１８およびガス通路部１６は、その一部が二重管構造ＤＴを構成する内管Ｔｉｎを共通の構成要素として備えている。本実施形態の液通路部１８およびガス通路部１６は、二重管構造ＤＴの内管Ｔｉｎによって各通路部１６、１８が互いに当接していると解釈することができる。
【０１１３】
本実施形態では、ガス通路部１８のうち、上述の二重管構造ＤＴとなっている部位が液通路部１８に当接するガス側当接部位１６１を構成している。具体的には、ガス側当接部位１６１は、断面が四角形状となる角筒状の外管Ｔｏｕｔからなるガス外周部１６１ａと、断面が四角形状となる角筒状の内管Ｔｉｎの外周側の部位からなるガス内周部１６１ｂとを有している。ガス内周部１６１ｂは、ガス側当接部位１６１のうち、液通路部１８に対して直に当接する部位である。
【０１１４】
また、本実施形態では、液通路部１８のうち、上述の二重管構造ＤＴとなっている部位がガス通路部１６に当接する液側当接部位１８１を構成している。この液側当接部位１８１は、断面が四角形状となる角筒状の内管Ｔｉｎの内周側の部位によって構成されている。
【０１１５】
このように、本実施形態の液通路部１８およびガス通路部１６は、少なくとも一部において、液通路部１８がガス通路部１６の内側に位置する二重管構造ＤＴで構成されている。つまり、本実施形態の液通路部１８の液側当接部位１８１は、その全周がガス通路部１６のガス側当接部位１６１に覆われている。
【０１１６】
本実施形態の液通路部１８の液側当接部位１８１は、ガス通路部１６のガス側当接部位１６１の内側に位置している。このため、液側当接部位１８１の濡れ縁長さＬｆｗｌは、ガス側当接部位１６１の濡れ縁長さＬｆｗｇよりも小さくなっている。
【０１１７】
ここで、液側当接部位１８１の断面における長辺をＬｃとし、液側当接部位１８１の断面における短辺をＬｄとした場合、液側当接部位１８１の通路断面における周方向の長さは、「２×Ｌｃ＋２×Ｌｄ」程度となる。
【０１１８】
また、ガス側当接部位１６１の断面における外周側の長辺をＬａとし、ガス側当接部位１６１の断面における短辺をＬｂとした場合、ガス側当接部位１６１の通路断面における周方向の長さは、「２×（Ｌａ＋Ｌｂ＋Ｌｃ＋Ｌｄ）」程度となる。このため、液側当接部位１８１の濡れ縁長さＬｆｗｌは、ガス側当接部位１８１の濡れ縁長さＬｆｗｇよりも小さくなる。
【０１１９】
また、図１２に示すように、本実施形態のガス側当接部位１６１の水力直径Ｄｅｇは、液側当接部位１８１の水力直径Ｄｅｌよりも大きくなっている。前述したように、本実施形態の液側当接部位１８１の濡れ縁長さＬｆｗｌは、ガス側当接部位１６１の濡れ縁長さＬｆｗｇよりも小さくなっている。このため、本実施形態のガス通路部１６は、ガス側当接部位１６１の水力直径Ｄｅｇが液側当接部位１８１の水力直径Ｄｅｌよりも大きくなるように、ガス側当接部位１６１の通路断面積Ａｆｇが液側当接部位１８１の通路断面積Ａｆｌよりも大きくなっている。
【０１２０】
その他の構成は、第１実施形態と同様である。本実施形態の機器温調装置１は、第１実施形態と同様の構成から奏される作用効果を第１実施形態の機器温調装置１と同様に得ることができる。
【０１２１】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について、図１３を参照して説明する。本実施形態の機器温調装置１は、液通路部１８の液側当接部位１８１の一部が外部に露出する構成となっている点が第１実施形態と相違している。
【０１２２】
図１３に示すように、本実施形態のガス通路部１６は、少なくともガス側当接部位１６１が、断面がＣ字形状となる角筒状の配管で構成されている。また、本実施形態の液通路部１８は、少なくとも液側当接部位１８１が、断面が四角形状となる角筒状の配管で構成されている。
【０１２３】
具体的には、本実施形態の液通路部１８の液側当接部位１８１は、その一部がガス通路部１６のガス側当接部位１６１に覆われている。本実施形態の液通路部１８の液側当接部位１８１は、外部に露出する部位の濡れ縁長さＬｆｗｌが、ガス通路部１６のガス側当接部位１６１における外部に露出する部位の濡れ縁長さＬｆｗｇよりも小さくなっている。
【０１２４】
また、本実施形態の液側当接部位１８１は、外周側の部位の大半がガス当接部位１６１に当接することで、ガス側当接部位１６１に当接する部位の面積Ａｉｎが、外部に露出する部位の面積Ａｏｕｔよりも大きくなっている。
【０１２５】
なお、本実施形態のガス通路部１６は、第１実施形態と同様に、ガス側当接部位１６１の通路断面積Ａｆｇが、液通路部１８の液側当接部位１８１の通路断面積Ａｆｌよりも大きくなっている。
【０１２６】
その他の構成は、第１実施形態と同様である。本実施形態の機器温調装置１は、第１実施形態と同様の構成から奏される作用効果を第１実施形態の機器温調装置１と同様に得ることができる。
【０１２７】
本実施形態の機器温調装置１は、液側当接部位１８１の一部が外部に露出する構成となっているが、液側当接部位１８１の外部に露出する部位の濡れ縁長さが、ガス側当接部位１６１における外部に露出する部位の濡れ縁長さよりも小さくなっている。これによると、液側当接部位１８１における外部から受熱する面積を減少させることができるので、外部からの受熱によって液通路部１８１で生ずる作動流体の蒸発を充分に抑えることができる。
【０１２８】
また、本実施形態の機器温調装置１は、液側当接部位１８１の一部が外部に露出する構成となっているが、液側当接部位１８１におけるガス側当接部位１６１に当接する部位の面積Ａｉｎが、外部に露出する部位の面積Ａｏｕｔよりも大きくなっている。これによると、液側当接部位１８１の少なくとも一部は、その大半がガス側当接部１６１によって覆われることで、殆ど外部に露出しない構成となる。本実施形態の機器温調装置１では、外部からの受熱によって液通路部１８で生ずる作動流体の蒸発を充分に抑えることができる。
【０１２９】
（第３実施形態の変形例）
上述の第３実施形態では、ガス側当接部位１６１が、断面がＣ字形状となる角筒状の配管で構成されると共に、液側当接部位１８１が、断面が四角形状となる角筒状の配管で構成される例について説明したが、これに限定されない。
【０１３０】
機器温調装置１は、例えば、図１４に示すように、ガス側当接部位１６１が、断面がＣ字形状となる筒状の配管で構成されると共に、液側当接部位１８１が円筒状の配管で構成されていてもよい。
【０１３１】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について、図１５を参照して説明する。本実施形態の機器温調装置１は、液側当接部位１８１におけるガス側当接部位１６１に当接する部位の面積Ａｉｎが、外部に露出する部位の面積Ａｏｕｔよりも小さくなっている点が前述の実施形態と相違している。
【０１３２】
図１５に示すように、本実施形態のガス通路部１６は、少なくともガス側当接部位１６１が、断面が四角形状となる角筒状の配管で構成されている。また、本実施形態の液通路部１８は、少なくとも液側当接部位１８１が、断面が四角形状となる角筒状の配管で構成されている。
【０１３３】
具体的には、本実施形態の機器温調装置１は、液通路部１８の液側当接部位１８１とガス通路部１６のガス側当接部位１６１とが一面で当接するように並んで配置されている。本実施形態の液通路部１８の液側当接部位１８１は、外部に露出する部位の濡れ縁長さＬｆｗｌが、ガス通路部１６のガス側当接部位１６１における外部に露出する部位の濡れ縁長さＬｆｗｇよりも小さくなっている。
【０１３４】
また、本実施形態のガス通路部１６は、ガス側当接部位１６１の通路断面積Ａｆｇが、液通路部１８の液側当接部位１８１の通路断面積Ａｆｌよりも大きくなっている。なお、本実施形態の液側当接部位１８１は、ガス側当接部位１６１に当接する部位の面積Ａｉｎが、外部に露出する部位の面積Ａｏｕｔよりも小さくなっている。
【０１３５】
その他の構成は、第１実施形態と同様である。本実施形態の機器温調装置１は、第１実施形態と同様の構成から奏される作用効果を第１実施形態の機器温調装置１と同様に得ることができる。
【０１３６】
本実施形態の機器温調装置１は、液側当接部位１８１の一部が外部に露出する構成となっているが、液側当接部位１８１の外部に露出する部位の濡れ縁長さが、ガス側当接部位１６１における外部に露出する部位の濡れ縁長さよりも小さくなっている。これによると、液側当接部位１８１における外部から受熱する面積を充分に減少させることができるので、外部からの受熱によって液通路部１８１で生ずる作動流体の蒸発を充分に抑えることができる。
【０１３７】
（第４実施形態の変形例）
上述の第４実施形態では、ガス側当接部位１６１および液側当接部位１８１が、断面が四角形状となる角筒状の配管で構成される例について説明したが、これに限定されない。
【０１３８】
機器温調装置１は、例えば、図１６に示すように、ガス側当接部位１６１および液側当接部１８２の全体が断面円形状となるように、各当接部位１６１、１８１の断面がＤ字形状となる配管で構成されていてもよい。
【０１３９】
（第５実施形態）
次に、第５実施形態について、図１７を参照して説明する。本実施形態の機器温調装置１は、液側当接部位１８１における外部に露出する部位の濡れ縁長さＬｆｗｌと、ガス側当接部位１６１における外部に露出する部位の濡れ縁長さＬｆｗｇとが同等となっている点が前述の実施形態と相違している。
【０１４０】
図１７に示すように、本実施形態の機器温調装置１は、ガス側当接部位１６１および液側当接部位１８１の双方が、断面が四角形状となる角筒状の配管で構成されている。また、本実施形態の機器温調装置１は、液通路部１８の液側当接部位１８１とガス通路部１６のガス側当接部位１６１とが一面で当接するように並んで配置されている。
【０１４１】
本実施形態の液側当接部位１８１は、外部に露出する部位の濡れ縁長さＬｆｗｌが、ガス側当接部位１６１における外部に露出する部位の濡れ縁長さＬｆｗｇと同等となっている。また、本実施形態のガス通路部１６は、ガス側当接部位１６１の通路断面積Ａｆｇが、液通路部１８の液側当接部位１８１の通路断面積Ａｆｌと同等の大きさとなっている。
【０１４２】
その他の構成は、第１実施形態と同様である。本実施形態の機器温調装置１は、第１実施形態と同様の構成から奏される作用効果を第１実施形態の機器温調装置１と同様に得ることができる。例えば、本実施形態の機器温調装置１は、液通路部１８の一部がガス通路部１６に当接する構成となってので、外部からの受熱によって液通路部１８で生ずる作動流体の蒸発を抑えることができる。
【０１４３】
（第５実施形態の変形例）
上述の第５実施形態では、ガス側当接部位１６１および液側当接部位１８１が、断面が四角形状となる角筒状の配管で構成される例について説明したが、これに限定されない。
【０１４４】
機器温調装置１は、例えば、図１８に示すように、ガス側当接部位１６１および液側当接部１８２の全体が断面円形状となるように、各当接部位１６１、１８１の断面がＤ字形状となる配管で構成されていてもよい。
【０１４５】
（第６実施形態）
次に、第６実施形態について、図１９を参照して説明する。本実施形態の機器温調装置１は、液側当接部位１８１における外部に露出する部位の濡れ縁長さＬｆｗｌが、ガス側当接部位１６１における外部に露出する部位の濡れ縁長さＬｆｗｇよりも大きくなっている点が前述の実施形態と相違している。
【０１４６】
図１９に示すように、本実施形態の機器温調装置１は、ガス側当接部位１６１および液側当接部位１８１の双方が、断面が四角形状となる角筒状の配管で構成されている。また、本実施形態の機器温調装置１は、液通路部１８の液側当接部位１８１とガス通路部１６のガス側当接部位１６１とが一面で当接するように並んで配置されている。
【０１４７】
本実施形態の液側当接部位１８１は、外部に露出する部位の濡れ縁長さＬｆｗｌが、ガス側当接部位１６１における外部に露出する部位の濡れ縁長さＬｆｗｇよりも大きくなっている。また、本実施形態のガス通路部１６は、ガス側当接部位１６１の通路断面積Ａｆｇが、液通路部１８の液側当接部位１８１の通路断面積Ａｆｌよりも小さくなっている。
【０１４８】
その他の構成は、第１実施形態と同様である。本実施形態の機器温調装置１は、第１実施形態と同様の構成から奏される作用効果を第１実施形態の機器温調装置１と同様に得ることができる。例えば、本実施形態の機器温調装置１は、液通路部１８の一部がガス通路部１６に当接する構成となってので、外部からの受熱によって液通路部１８で生ずる作動流体の蒸発を抑えることができる。
【０１４９】
（第６実施形態の変形例）
上述の第６実施形態では、ガス側当接部位１６１および液側当接部位１８１が、断面が四角形状となる角筒状の配管で構成される例について説明したが、これに限定されない。以下、第６実施形態の機器温調装置１の第１〜第３変形例について、図２０〜図２２を参照して説明する。
【０１５０】
（第１変形例）
機器温調装置１は、例えば、図２０に示すように、ガス側当接部位１６１および液側当接部１８２の全体が断面円形状となるように、各当接部位１６１、１８１の断面がＤ字形状となる配管で構成されていてもよい。
【０１５１】
（第２変形例）
機器温調装置１は、例えば、図２１に示すように、ガス側当接部位１６１が、断面が四角形状となる角筒状の配管で構成されると共に、液側当接部位１８１が、断面がＣ字形状となる角筒状の配管で構成されていてもよい。このように、機器温調装置１は、ガス通路部１６のガス側当接部位１６１の一部が、液通路部１８の液側当接部位１８１に覆われる構成となっていてもよい。
【０１５２】
（第３変形例）
機器温調装置１は、例えば、図２２に示すように、液側当接部位１８１が、断面がＣ字形状となる筒状の配管で構成されると共に、ガス側当接部位１６１が円筒状の配管で構成されていてもよい。このように、機器温調装置１は、ガス通路部１６のガス側当接部位１６１の一部が、液通路部１８の液側当接部位１８１に覆われる構成となっていてもよい。
【０１５３】
（第７実施形態）
次に、第７実施形態について、図２３〜図２５を参照して説明する。本実施形態では、ガス通路部１６と液通路部１８とが当接していない構成となっている点が第１実施形態と相違している。
【０１５４】
図２３に示すように、本実施形態の機器温調装置１は、ガス通路部１６と液通路部１８とが離間した構成となっている。そして、図２４に示すように、本実施形態の液通路部１８は、その少なくとも一部の通路断面積Ａｆｌが、ガス通路部１６の通路断面積Ａｆｇよりも小さくなっている。
【０１５５】
ここで、図２５は、本実施形態の機器温調装置１の比較例となる温調装置のガス通路部Ｇｔｂおよび液通路部Ｌｔｂの断面図である。図２５に示す比較例の液通路部Ｌｔｂは、その通路断面積Ａｆｌが、ガス通路部Ｇｔｂの通路断面積Ａｆｇと同等の大きさとなっている。
【０１５６】
このように、液通路部Ｌｔｂの通路断面積Ａｆｌがガス通路部Ｇｔｂの通路断面積Ａｆｇと同等の大きさとなっている場合、組電池ＢＰの冷却時におけるガス通路部Ｇｔｂの液面高さと液通路部Ｌｔｂの液面高さと差（すなわち、ヘッド差Δｈ）が小さくなり易い。
【０１５７】
これに対して、本実施形態の機器温調装置１は、液通路部１８の通路断面積Ａｆｌがガス通路部１６の通路断面積Ａｆｇよりも小さくなっている。この場合、組電池ＢＰの冷却時に限らず、液通路部１８の液面高さがガス通路部１６の液面高さよりも高くなる。このため、図２４に示すように、本実施形態の機器温調装置１は、比較例に比べて、組電池ＢＰの冷却時におけるガス通路部１６の液面高さと液通路部１８の液面高さと差（すなわち、ヘッド差Δｈ）が大きくなる。
【０１５８】
その他の構成は、第１実施形態と同様である。本実施形態の機器温調装置１は、液通路部１８の少なくとも一部の通路断面積Ａｆｌが、ガス通路部１６の通路断面積Ａｆｇよりも小さくなっている。
【０１５９】
これによると、組電池ＢＰの冷却時における液通路部１８における液面高さがガス通路部１６における液面高さよりも高くなり易いため、液通路部１８における液面高さとガス通路部１６における液面高さとのヘッド差Δｈが確保し易くなる。従って、本実施形態の機器温調装置１では、組電池ＢＰの冷却時における流体循環回路１０の作動流体の循環流量を増加させることができる。すなわち、本実施形態の機器温調装置１では、流体循環回路１０における作動流体の循環流量を確保して組電池ＢＰの冷却性能の向上を図ることができる。
【０１６０】
また、本実施形態の機器温調装置１は、液通路部１８およびガス通路１６の少なくとも一方の通路断面積を変化させることで実現することができるので、機器温調装置１の複雑化や部品点数の増加を招くこともない。従って、本実施形態の機器温調装置１では、簡素な構成によって、組電池ＢＰの冷却性能の向上を図ることができる。
【０１６１】
ここで、本実施形態では、ガス通路部１６および液通路部１８の双方が円筒状の配管で構成される例について説明したが、これに限定されない。ガス通路部１６および液通路部１８は、例えば、断面が四角形状の角筒状の配管で構成されていてもよい。
【０１６２】
（他の実施形態）
以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。
【０１６３】
上述の各実施形態では、作動流体としてフロン系冷媒を採用する例について説明したが、これに限定されない。作動流体としては、例えば、プロパン、二酸化炭素等の他の流体が採用されていてもよい。
【０１６４】
上述の第１〜第６実施形態では、ガス通路部１６および液通路部１８が一部で当接する例について説明したが、これに限らず、ガス通路部１６および液通路部１８が全体として当接するように構成されていてもよい。
【０１６５】
上述の各実施形態では、送風ファンＢＦにて凝縮器１２が冷却される例について説明したが、これに限定されない。凝縮器１４は、例えば、蒸気圧縮式の冷凍サイクルにて生ずる冷熱によって冷却される構成や、ペルチェ素子等を利用した電子クーラによって冷却さされる構成となっていてもよい。
【０１６６】
上述の各実施形態では、吸熱器１２が組電池ＢＰの底面部に対向する位置に配置される例について説明したが、これに限定されない。機器温調装置１は、例えば、吸熱器１２が組電池ＢＰの側面部に対向する位置に配置される構成となっていてもよい。
【０１６７】
上述の各実施形態では、機器温調装置１によって単一の組電池ＢＰの温度を調整する例について説明したが、これに限定されない。機器温調装置１は、複数の機器の温度を調整することが可能である。
【０１６８】
上述の各実施形態では、本開示の機器温調装置１を車両に搭載された組電池ＢＰの電池温度Ｔｂを調整する装置に適用する例について説明したが、これに限定されない。すなわち、本開示の機器温調装置１の適用対象は、組電池ＢＰに限らず、車両に搭載されたモータ、インバータ、充電器等の他の機器の温度を調整する装置に広く適用可能である。また、機器温調装置１は、車両に搭載された機器に限らず、基地局等で冷却が必要とされる機器にも適用可能である。
【０１６９】
上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【０１７０】
上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。
【０１７１】
上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。
【０１７２】
（まとめ）
上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、機器温調装置は、ガス通路部および液通路部は、少なくとも一部で互いに当接する構成となっている。
【０１７３】
上述の実施形態の一部または全部で示された第２の観点によれば、機器温調装置は、ガス通路部および液通路部は、少なくとも一部で液通路部がガス通路部の内側に位置する二重管構造になっている。
【０１７４】
また、第３の観点によれば、機器温調装置は、液通路部の液側当接部位の少なくとも一部の濡れ縁長さが、ガス通路部のガス側当接部位の濡れ縁長さよりも小さくなっている。これによると、液側当接部位における外部から受熱する面積を充分に減少させることができるので、外部からの受熱によって液通路部で生ずる作動流体の蒸発を充分に抑えることができる。
【０１７５】
また、第４の観点によれば、機器温調装置は、ガス通路部のガス側当接部位の少なくとも一部の水力直径が、液通路部の液側当接部位の水力直径よりも大きくなっている。これによると、ガス通路部における圧力損失を抑えることができるので、流体循環回路における作動流体の循環流量を確保して温調対象機器の冷却性能の向上を図ることができる。
【０１７６】
また、第５の観点によれば、機器温調装置は、液通路部の液側当接部位の少なくとも一部の全周が、ガス通路部のガス側当接部位に覆われている。
【０１７７】
これによると、液側当接部位の少なくとも一部は、ガス側当接部にて全周が覆われることで、外部に露出しない構成となる。本構成では、外部からの受熱によって液通路部で生ずる作動流体の蒸発を充分に抑えることができる。
【０１７８】
また、第６の観点によれば、機器温調装置は、液通路部の液側当接部位の少なくとも一部が、外部に露出する部位の濡れ縁長さがガス通路部のガス側当接部位の外部に露出する部位の濡れ縁長さよりも小さくなっている。
【０１７９】
これによると、液側当接部位における外部から受熱する面積を充分に減少させることができるので、外部からの受熱によって液通路部で生ずる作動流体の蒸発を充分に抑えることができる。
【０１８０】
また、第７の観点によれば、機器温調装置は、液通路部の液側当接部位の少なくとも一部が、ガス通路部のガス側当接部位と接する部位の面積が、外部に露出する部位の面積よりも大きくなっている。
【０１８１】
これによると、液側当接部位の少なくとも一部は、ガス側当接部によって大半が覆われることで、殆ど外部に露出しない構成となる。本構成では、外部からの受熱によって液通路部で生ずる作動流体の蒸発を充分に抑えることができる。
【０１８２】
上述の実施形態の一部または全部で示された第８の観点によれば、機器温調装置は、液通路部の少なくとも一部は、その通路断面積がガス通路部の通路断面積よりも小さくなっている。
【０１８３】
また、第９の観点によれば、機器温調装置は、温調対象機器が、車両に搭載される組電池で構成されている。これによれば、組電池の電池温度が過度に低下することを抑制できるので、組電池の内部における化学変化の抑制による出力特性の悪化、組電池の内部抵抗の増加による入力特性の悪化を回避することが可能となる。
【図１】
2018055944.tif 000003
【図２】
2018055944.tif 000004
【図３】
2018055944.tif 000005
【図４】
2018055944.tif 000006
【図５】
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【図６】
2018055944.tif 000008
【図７】
2018055944.tif 000009
【図８】
2018055944.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2018055944.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2018055944.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
2018055944.tif 000019
【図１８】
2018055944.tif 000020
【図１９】
2018055944.tif 000021
【図２０】
2018055944.tif 000022
【図２１】
2018055944.tif 000023
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年11月14日(2018.11.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの温調対象機器（ＢＰ）の温度を調整可能な機器温調装置であって、
前記温調対象機器から吸熱して液状の作動流体を蒸発させる吸熱器（１２）と、
前記吸熱器よりも上方に配置され、前記吸熱器にて蒸発したガス状の作動流体を凝縮させる凝縮器（１４）と、
前記吸熱器にて蒸発したガス状の作動流体を前記凝縮器に導くガス通路部（１６）と、
前記凝縮器にて凝縮した液状の作動流体を前記吸熱器に導く液通路部（１８）と、を備え、
前記温調対象機器は、車両に搭載される組電池（ＢＰ）で構成されており、
前記ガス通路部および前記液通路部は、少なくとも一部で互いに当接する構成となっている機器温調装置。
【請求項２】
少なくとも１つの温調対象機器（ＢＰ）の温度を調整可能な機器温調装置であって、
前記温調対象機器から吸熱して液状の作動流体を蒸発させる吸熱器（１２）と、
前記吸熱器よりも上方に配置され、前記吸熱器にて蒸発したガス状の作動流体を凝縮させる凝縮器（１４）と、
前記吸熱器にて蒸発したガス状の作動流体を前記凝縮器に導くガス通路部（１６）と、
前記凝縮器にて凝縮した液状の作動流体を前記吸熱器に導く液通路部（１８）と、を備え、
前記温調対象機器は、車両に搭載される組電池（ＢＰ）で構成されており、
前記ガス通路部および前記液通路部は、少なくとも一部で前記液通路部が前記ガス通路部の内側に位置する二重管構造になっている機器温調装置。
【請求項３】
前記液通路部における前記ガス通路部に当接する液側当接部位（１８１）は、少なくとも一部の濡れ縁長さが前記ガス通路部における前記液通路部に当接するガス側当接部位（１６１）の濡れ縁長さよりも小さくなっている請求項１または２に記載の機器温調装置。
【請求項４】
前記ガス通路部における前記液通路部に当接するガス側当接部位（１６１）は、少なくとも一部の水力直径が、前記液通路部における前記ガス通路部に当接する液側当接部位（１８１）の水力直径よりも大きくなっている請求項１ないし３のいずれか１つに記載の機器温調装置。
【請求項５】
前記液通路部における前記ガス通路部に当接する液側当接部位（１８１）の少なくとも一部は、その全周が前記ガス通路部における前記液通路部に当接するガス側当接部位（１６１）に覆われている請求項１ないし４のいずれか１つに記載の機器温調装置。
【請求項６】
前記液通路部における前記ガス通路部に当接する液側当接部位（１８１）の少なくとも一部は、外部に露出する部位の濡れ縁長さが前記ガス通路部における前記液通路部に当接するガス側当接部位（１６１）における外部に露出する部位の濡れ縁長さよりも小さくなっている請求項１、３、４のいずれか１つに記載の機器温調装置。
【請求項７】
前記液通路部における前記ガス通路部に当接する液側当接部位（１８１）の少なくとも一部は、前記ガス通路部における前記液通路部に当接するガス側当接部位（１６１）と接する部位の面積が、外部に露出する部位の面積よりも大きくなっている請求項１または６に記載の機器温調装置。
【請求項８】
少なくとも１つの温調対象機器（ＢＰ）の温度を調整可能な機器温調装置であって、
前記温調対象機器から吸熱して液状の作動流体を蒸発させる吸熱器（１２）と、
前記吸熱器よりも上方に配置され、前記吸熱器にて蒸発したガス状の作動流体を凝縮させる凝縮器（１４）と、
前記吸熱器にて蒸発したガス状の作動流体を前記凝縮器に導くガス通路部（１６）と、
前記凝縮器にて凝縮した液状の作動流体を前記吸熱器に導く液通路部（１８）と、を備え、
前記温調対象機器は、車両に搭載される組電池（ＢＰ）で構成されており、
前記液通路部の少なくとも一部は、その通路断面積が前記ガス通路部の通路断面積よりも小さくなっている機器温調装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本開示は、少なくとも１つの温調対象機器の温度を調整可能な機器温調装置を対象としている。温調対象機器は、車両に搭載される組電池で構成されている。
【国際調査報告】
2018055944.tif 000028
2018055944.tif 000029
2018055944.tif 000030
2018055944.tif 000031